數據整合在中國海綿城市建設中的應用

【摘 要】 在氣候變化和城市化進程的不受限制的擴張下，與城市澇災、水資源和水生環境相關的問題正在日益加劇。2014年，中國開始實施海綿城市建設方案，本文提出了城市規劃數據整合，建立一個海綿城市建設框架的基礎數據集成和集成技術支持。該計劃設計用于海綿城市規劃、設計和施工，并作為依托數據和綜合技術的運營的理論框架。

【關鍵詞】 海綿城市 數據整合 低影響開發

一 前言

當今困擾著中國水問題如洪澇干旱，資源短缺，污染嚴重，水生物棲息地喪失等各種不勝枚舉，這些系統性、綜合的問題亟需一個綜合科學的解決方案。2014年，中國開始實施海綿城市建設方案，以解決城市中心的水環境問題。習近平總書記提出在科學依托的環境自然資源承載力的基礎上，進行科學的城鎮化建設，減少對自然界的干擾和破壞，解決城市缺水問題，建設海綿城市。“海綿城市”描述能夠靈活地適應環境變化的城市，使其吸收，儲存，滲透和凈化雨水，并在需要時能夠使用儲存的水。

二 海綿城市建設中數據整合的必要性

海綿城的建設涉及水文，氣象，河流系統，土地利用布局，管網系統，城市發展和生態系統的多個方面，這樣做需要來自城市地理，社會經濟，水資源和生態系統的大量數據的支持。海綿城市建設過程復雜化和收集數據方法，統計要求，格式結構以及報告數據的精度范圍和精度有差異，造成了城市建設數據的多樣化。

隨著社會進一步發展，數據集成方式發展迅速，目前數據集成方法和技術已經廣泛應用于資源管理，城市規劃和地理分析的社會領域，數據的共享和整合已經成為海綿城市城市規劃的必然趨勢。因此，海綿城市建設數據整合方法的研究使有限的數據信息得到有效的利用，使海綿城市的建設更加可靠，可操作，有效。

三 海綿城市建設數據的屬性

海綿城市規劃數據主要由空間數據和屬性數據組成?？臻g數據包括基線空間信息，獨特的自然特征，基礎設施的空間定位，邊界，控制，河流和排水系統，土地利用和規劃，城市規劃和城市建設管理的數據。屬性數據包括對應于空間數據、社會經濟數據、資源環境數據、歷史開發數據、系統監控和管理數據、規劃目標數據和數據標準數據的所有類型的數據。其各種來源表現在：

（1）多時間/空間和多標量格式。海綿城市建設規劃數據具有較強的時空屬性，有由相同的時間和不同的空間，以及由相同的空間和不同的時間組成的數據系統。

（2）收集方法的多樣性。海綿城市建設獲取數據的方法很多，通過不同的手段提取和處理的數據卻較少。

（3）存儲格式的多個源。由于數據信息表達的定位和空間實體的幾何形狀，同時也記錄了空間實體的相應屬性，文件存儲格式的應用往往不同，因此存儲格式也多源。

由于海綿城市建設尚未建立起自己的數據監測系統，數據信息主要來源于現有的水利、環保、市政等部門的數據監測網絡。在數據應用過程中，海綿城市建設信息共享平臺仍存在不足，模型支持和技術方法的綜合應用有待進一步發展。

四 海綿城市建設的數據集成框架

由于海綿城市建設相關的信息和數據來源不同，其空間坐標系和參數之間有顯著差異，為了使兼容，數據有必要經過一系列的轉換和操作。實現多源數據集成的方法主要有三種：數據格式轉換方法、數據互操作方法和數據直接存取方法，這三種方法各有優勢，但沒有一種方法可以實現多源數據集成，應進行多方法相結合，實現集成的存儲和管理的多源數據。有效整合多源數據的方法和策略有：

1.實現數據格式轉換和空間數據坐標的集成，海綿的城市建設需要一個GIS數據和CAD數據的無縫轉換的實現，并通過統一的數據標準的建立、CAD制圖和設計過程納入GIS中的圖形和屬性的統一管理系統。

2.提高空間數據和屬性數據的一體化，有必要建立一個空間數據表，將作為相應的空間數據和空間信息之間的聯系，并建立相應的指數為每個空間對象。

3.提高融合和數字高程信息和遙感影像數據集成，進行城市的地形和土地現狀的3D顯示，為規劃提供對城市地理的確切信息。

4.改善基礎數據和規劃結果數據的時間特性集成，基礎數據涉及的基本地形因素的時間變化的描述，規劃結果數據反映了建設規模的演變。

五 結論

在海綿城市建設目前存在的問題，本文提出了一種改進的海綿城市的數據集成方案，建立一個海綿城市建設框架的基礎數據集成（涉及城市規劃數據、地下管網、數字高程數據，水文站網資訊）和集成技術支持（包括低影響開發、城市給排水、內澇防御，生態保護，防止城市面源污染和雨水的使用）。

海綿城市也可以與正在發展中的智慧城市相聯系，將智慧思維運用于海綿城市。在智慧化海綿城市建設，將云計算與大數據信息技術聯合實現智慧排水和雨水收集利用，提供實時響應，并保持城市地表水污染實時監測。

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作者簡介：余乙民（1992-），男，漢族。四川南充人，水利水電工程研究生，單位：重慶交通大學河海學院水利工程專業，研究方向：市政給排水處理研究。